Предыдущая публикация
Как люди могут заново изобрести себя, чтобы жить в других мирах
Давайте посмотрим правде в глаза: космос — враждебная среда для людей. Даже на Марсе поселенцам может быть трудно справиться с потенциально смертельным уровнем радиации, нехваткой ресурсов и пониженной гравитацией.В «Микки 17» — новом научно-фантастическом фильме южнокорейского режиссёра Пон Джун Хо, прославившегося благодаря «Паразитам», — одноразовый космический путешественник по имени Микки (Роберт Паттинсон) снова и снова подвергается смертельному риску. И каждый раз, когда его убивают, 3D-принтер в лаборатории просто создаёт новую копию Микки.
«Он умирает, чтобы спасти человечество», — гласит плакат к фильму.
Роберт Паттинсон играет двух «одноразовых» космических путешественников в фильме «Микки 17». Фото: Warner Bros. Entertainment
---------------------------
Хотя можно напечатать на 3D-принтере части тела для имплантации, идея напечатать всё тело целиком и восстановить его воспоминания из резервной копии — это чистой воды научная фантастика. Тем не менее, Кристофер Мейсон, исследователь в области биомедицины из Корнеллского университета, изучающий проблемы со здоровьем, связанные с космосом, заинтригован идеей фильма.
«Если бы вы могли напечатать тело на 3D-принтере и идеально его воссоздать, то теоретически могли бы многое узнать о теле, попавшем в более опасную ситуацию, — говорит он в последнем выпуске подкаста Fiction Science. — Я думаю, что концепция фильма на самом деле довольно интересная».
Мейсон исследует способы, с помощью которых человеческое тело можно оптимизировать для жизни в космосе, в книге под названием «Следующие 500 лет: инженерная жизнь для освоения новых миров». Он утверждает, что мы, люди, должны обеспечить долгосрочное будущее жизни во Вселенной, взяв инструменты эволюции в свои руки.
Даже если нам удастся избежать самоуничтожения или последствий изменения климата, у нас есть всего около миллиарда лет, прежде чем Солнце достигнет уровня активности, который сделает Землю непригодной для жизни.
«Я хочу думать о сохранении жизни, что требует от нас перемещения на другие планеты и, в конечном счёте, к другим звёздам, — говорит Мейсон. — Поскольку люди — единственный вид, осознающий возможность вымирания, это возлагает на нас уникальную обязанность по отношению к жизни… то, что я называю деонтогенным принципом, генетической обязанностью по отношению ко всей жизни».
Хорошая новость заключается в том, что мы можем приспособиться ко многим трудностям космических полётов, по крайней мере, временно. Мейсон и другие исследователи убедились в этом, когда наблюдали за здоровьем астронавта НАСА Скотта Келли во время его почти годичного пребывания на Международной космической станции в 2015–2016 годах. Они сравнили физический и генетический профиль Келли с профилем его брата-близнеца Марка Келли, за которым наблюдали на Земле.
Исследование близнецов, проведённое при поддержке НАСА, показало, что у Скотта Келли во время пребывания в космосе произошли изменения в работе его генов и иммунной системы — возможно, из-за воздействия радиации и других стрессов, связанных с полётом.
«Более 90% этих изменений, по-видимому, действительно пришли в норму в течение нескольких месяцев после возвращения на Землю», — сказал Мейсон. Но некоторые изменения сохранялись дольше.
«Остаётся нерешённым вопрос о том небольшом проценте генов и функций, которые были нарушены, и мы до сих пор изучаем его в других экипажах, в SpaceX и у других коммерческих поставщиков», — сказал он.
По мере того, как исследователи и поселенцы будут выходить за пределы земной орбиты и защитного магнитного поля нашей планеты, стресс, вызванный космической средой, вероятно, будет вызывать всё больше опасений. Это возвращает нас к тому, что может убить Микки-17 и другие формы земной жизни.
Радиация — главная проблема. Исследования, проведённые на сегодняшний день, показывают, что во время трёхлетней миссии на Марс и обратно астронавты могут подвергнуться воздействию радиации, вызывающей рак. Толстая защита может снизить риск, но Мейсон также предлагает использовать генетику.
«Например, тихоходки — это водяные медведи, которые могут выжить даже в космическом вакууме и при высоких дозах радиации», — говорит он. «В моей лаборатории мы создали клетки, которые могут взять ген тихоходки и использовать его в клетках человека и повысить устойчивость к радиации — на 80% уменьшить наблюдаемые нами повреждения [ДНК]».
Если бы учёные смогли использовать инструменты редактирования генов в стиле CRISPR, чтобы внедрить ген тихоходки в геном Микки, это могло бы предотвратить одну из его смертей. В своей книге Мейсон перечисляет другие генетические методы, которые могли бы улучшить зрение космических путешественников, усилить их иммунный ответ или облегчить им «спячку» во время длительного путешествия.
«Самый простой из них, я думаю, включает в себя способность вырабатывать все необходимые аминокислоты и витамины, — говорит Мейсон. — Например, ген, отвечающий за выработку витамина С, всё ещё встроен во всю нашу ДНК. Он просто деградировал и больше не функционирует. Но с помощью нескольких небольших модификаций вы можете вырабатывать собственный витамин С.»
По мере того, как учёные узнают больше о генах, связанных со здоровьем у людей и других видов, и совершенствуют методы редактирования генов, Мейсон считает, что трудности космических полётов станут менее пугающими — не только для профессиональных астронавтов, но и для всех нас.
«Можно представить себе ситуацию, в которой вы можете этично, ответственно и безопасно модифицировать кого-то, чтобы отправить его в космос, — говорит Мейсон. — Это не так уж далеко от реальности».
И если космические путешественники столкнутся с неожиданными трудностями в другом мире — например, с инопланетными микробами на Марсе, — им не придётся справляться с ними в одиночку.
«В книге я немного рассказываю о концепции «точечной биологии», согласно которой на Марсе могут появиться странные вещи, но там не так много ресурсов для высокопроизводительного скрининга или многомерной характеристики организмов», — говорит Мейсон.
В таком случае генетический код инопланетного микроба можно было бы секвенировать на месте с помощью оборудования нового поколения, которое уже было протестировано на Международной космической станции. Затем данные ДНК можно было бы передать исследователям в лаборатории на Земле.
«Они могли бы синтезировать его, а затем изучить там, где больше ресурсов, и отправлять обновлённые данные обратно на Марс, — говорит Мейсон. — Вы можете представить себе этот благотворный цикл наблюдения, опроса, изучения, передачи данных, повторения в месте с большим количеством ресурсов, а затем отправки этих знаний обратно, чтобы помочь организмам адаптироваться».
В этом мире Микки не пришлось бы умирать каждый день.
автор: Алан Бойл
---------------------------
Хотя можно напечатать на 3D-принтере части тела для имплантации, идея напечатать всё тело целиком и восстановить его воспоминания из резервной копии — это чистой воды научная фантастика. Тем не менее, Кристофер Мейсон, исследователь в области биомедицины из Корнеллского университета, изучающий проблемы со здоровьем, связанные с космосом, заинтригован идеей фильма.
«Если бы вы могли напечатать тело на 3D-принтере и идеально его воссоздать, то теоретически могли бы многое узнать о теле, попавшем в более опасную ситуацию, — говорит он в последнем выпуске подкаста Fiction Science. — Я думаю, что концепция фильма на самом деле довольно интересная».
Мейсон исследует способы, с помощью которых человеческое тело можно оптимизировать для жизни в космосе, в книге под названием «Следующие 500 лет: инженерная жизнь для освоения новых миров». Он утверждает, что мы, люди, должны обеспечить долгосрочное будущее жизни во Вселенной, взяв инструменты эволюции в свои руки.
Даже если нам удастся избежать самоуничтожения или последствий изменения климата, у нас есть всего около миллиарда лет, прежде чем Солнце достигнет уровня активности, который сделает Землю непригодной для жизни.
«Я хочу думать о сохранении жизни, что требует от нас перемещения на другие планеты и, в конечном счёте, к другим звёздам, — говорит Мейсон. — Поскольку люди — единственный вид, осознающий возможность вымирания, это возлагает на нас уникальную обязанность по отношению к жизни… то, что я называю деонтогенным принципом, генетической обязанностью по отношению ко всей жизни».
Хорошая новость заключается в том, что мы можем приспособиться ко многим трудностям космических полётов, по крайней мере, временно. Мейсон и другие исследователи убедились в этом, когда наблюдали за здоровьем астронавта НАСА Скотта Келли во время его почти годичного пребывания на Международной космической станции в 2015–2016 годах. Они сравнили физический и генетический профиль Келли с профилем его брата-близнеца Марка Келли, за которым наблюдали на Земле.
Исследование близнецов, проведённое при поддержке НАСА, показало, что у Скотта Келли во время пребывания в космосе произошли изменения в работе его генов и иммунной системы — возможно, из-за воздействия радиации и других стрессов, связанных с полётом.
«Более 90% этих изменений, по-видимому, действительно пришли в норму в течение нескольких месяцев после возвращения на Землю», — сказал Мейсон. Но некоторые изменения сохранялись дольше.
«Остаётся нерешённым вопрос о том небольшом проценте генов и функций, которые были нарушены, и мы до сих пор изучаем его в других экипажах, в SpaceX и у других коммерческих поставщиков», — сказал он.
По мере того, как исследователи и поселенцы будут выходить за пределы земной орбиты и защитного магнитного поля нашей планеты, стресс, вызванный космической средой, вероятно, будет вызывать всё больше опасений. Это возвращает нас к тому, что может убить Микки-17 и другие формы земной жизни.
Радиация — главная проблема. Исследования, проведённые на сегодняшний день, показывают, что во время трёхлетней миссии на Марс и обратно астронавты могут подвергнуться воздействию радиации, вызывающей рак. Толстая защита может снизить риск, но Мейсон также предлагает использовать генетику.
«Например, тихоходки — это водяные медведи, которые могут выжить даже в космическом вакууме и при высоких дозах радиации», — говорит он. «В моей лаборатории мы создали клетки, которые могут взять ген тихоходки и использовать его в клетках человека и повысить устойчивость к радиации — на 80% уменьшить наблюдаемые нами повреждения [ДНК]».
Если бы учёные смогли использовать инструменты редактирования генов в стиле CRISPR, чтобы внедрить ген тихоходки в геном Микки, это могло бы предотвратить одну из его смертей. В своей книге Мейсон перечисляет другие генетические методы, которые могли бы улучшить зрение космических путешественников, усилить их иммунный ответ или облегчить им «спячку» во время длительного путешествия.
«Самый простой из них, я думаю, включает в себя способность вырабатывать все необходимые аминокислоты и витамины, — говорит Мейсон. — Например, ген, отвечающий за выработку витамина С, всё ещё встроен во всю нашу ДНК. Он просто деградировал и больше не функционирует. Но с помощью нескольких небольших модификаций вы можете вырабатывать собственный витамин С.»
По мере того, как учёные узнают больше о генах, связанных со здоровьем у людей и других видов, и совершенствуют методы редактирования генов, Мейсон считает, что трудности космических полётов станут менее пугающими — не только для профессиональных астронавтов, но и для всех нас.
«Можно представить себе ситуацию, в которой вы можете этично, ответственно и безопасно модифицировать кого-то, чтобы отправить его в космос, — говорит Мейсон. — Это не так уж далеко от реальности».
И если космические путешественники столкнутся с неожиданными трудностями в другом мире — например, с инопланетными микробами на Марсе, — им не придётся справляться с ними в одиночку.
«В книге я немного рассказываю о концепции «точечной биологии», согласно которой на Марсе могут появиться странные вещи, но там не так много ресурсов для высокопроизводительного скрининга или многомерной характеристики организмов», — говорит Мейсон.
В таком случае генетический код инопланетного микроба можно было бы секвенировать на месте с помощью оборудования нового поколения, которое уже было протестировано на Международной космической станции. Затем данные ДНК можно было бы передать исследователям в лаборатории на Земле.
«Они могли бы синтезировать его, а затем изучить там, где больше ресурсов, и отправлять обновлённые данные обратно на Марс, — говорит Мейсон. — Вы можете представить себе этот благотворный цикл наблюдения, опроса, изучения, передачи данных, повторения в месте с большим количеством ресурсов, а затем отправки этих знаний обратно, чтобы помочь организмам адаптироваться».
В этом мире Микки не пришлось бы умирать каждый день.
автор: Алан Бойл
Следующая публикация
Комментарии 1